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文章作者:管理一号 | 2019-08-05
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ZTF发清楚明了一对非比平常的白矮星,名为ZTF J1530+5027,它们大年夜约每6.91分钟就会彼此环绕一次。

ZTF发清楚明了一对非比平常的白矮星,名为ZTF J1530+5027,它们大年夜约每6.91分钟就会彼此环绕一次。较小的那颗白矮星要比地球大年夜一点,质量是太阳的60%。它的伴星要更大年夜,但质量更小,只要太阳的25%。由于会释放出引力波,它们的轨迹间距每天会紧缩26厘米。

很多恒星在生命的末期会收缩成一颗红巨星,比方我们的太阳就是如许,在成为红巨星以后,它们毕竟演变成精密的白矮星。白矮星的质量和太阳相当,但大小却只与地球差不多。

类似地,假设是一个双星体系,在它们的演变末期也会成为彼此缭绕的白矮星双星。两颗靠得非常近的白矮星是非常强的引力波辐射源,虽然地理学家估计如许的体系有很多,但到今朝为止,这类体系仍非常难以捉摸。

为了捕获任何移动、闪烁或亮度发生发火了改变的天体,加州理工学院的兹威基瞬变设备(ZTF)在每个夜晚都邑快速地扫描银河系的大年夜部分区域。ZTF是帕洛马地理台的一项非常先辈的巡天技能,它有一个5.76亿像素的大年夜相机,每三个早晨就可以对全部天空停止一次扫描。

在分析了ZTF的一小部分数据后,地理学家在间隔地球约8000光年以外发清楚明了一个闪烁的光点。成果发明,这个光点非常不简单,它实际上是一对彼此环绕的白矮星体系,官方称号为ZTF J1539+5027。这是迄今为止发明的绕行速度最快的“食双星体系”,这意味着从我们的角度来看,其间一颗白矮星会赓续地从另外一颗白矮星前面穿过。经过分析不雅测到的数据,地理学家可以计算出它们的大小、质量和轨迹周期。

在夜空中,这对已去世的双星体系非常凹陷,由于它们的旌旗灯号常常反复,并且是以一种可猜想的方法反复。之前,人们还没法体系地搜刮每分钟都在改变的天体。但ZTF那足够大年夜的相机让我们总算得以做到这一点。

这两颗新发明的白矮星都和地球差不多大年夜,其间一颗略小于另外一颗,小的那颗也比另外一颗更亮一些,它们加在一路的质量与太阳相当。这两个天体的轨迹非常靠近,只要地月球间隔的1/5。我们乃至可以将这两颗绕轨迹运转的恒星“塞进”土星内。它们以每秒数百千米的速度,每6.91分钟彼此环绕一次。

研究人员将这一发明发表在了7月25日的《天然》杂志上,论文的第一作者Kevin Burdge说:“当较暗的那颗恒星在更明亮的那颗星前经过时,它会阻拦大年夜部分的光线,在ZTF的数据中构成了7分钟的闪烁情势。物质正预备从更大年夜、更轻的那颗白矮星上溢到更小、更重的那颗白矮星上,毕竟,后者会将更轻的那颗伴星吞并。我们曾经看到过很多白矮星被它的伙伴吞食掉落的例子,可是我们很少能捕获到像这个如许还处于归并过程当中的体系。”

这对”食双星“每6.91分钟绕对方一周:当较大年夜、较冷的白矮星从较小、较热的白矮星前面经过时,较小的那颗白矮星的光会被盖住。对不雅测这一体系的地理学家来讲,这对恒星在日蚀阶段会消掉大年夜约30秒。

更妙的是,由于ZTF J1539+5027会释放出引力波,所以两颗白矮星会愈来愈接近,彼此环绕的速度也会愈来愈快。它们的轨迹是如此慎密,以致于轨迹周期估计在短短几年后就会明显延长。Burdge的团队经过将他们的新成果与之前10年取得的数据停止比较,证明了狭义相对论对减少轨迹的猜想。

当太空激光干涉仪(LISA)在2034年发射升空后,便可以勘察到双白矮星归并辐射出的引力波。届时。LISA所扮演的人物将与LIGO(激光干涉引力波地理台)类似。2015年,LIGO初次直接勘察到了一对彼此碰撞的黑洞发生发火的引力波,改写了引力波勘察的汗青。而LISA将会在较低的频率勘察引力波。

物理学传授Tom Prince是这篇论文的一名合著者,他说:“这两颗白矮星正在归并,由于它们正在发射引力波。在LISA启动后的一周内,它就可以接收到来自这个双星体系的引力波。到时辰,LISA将会在我们的星系中发明不计其数个像如许的双星体系,可是到今朝为止我们知道的只要几个。而新发明的这个双星体系是迄今为止最具特点的一个,由于它具有日蚀性质。”

有时辰,这些双星白矮星会归并成一颗恒星,而有时当较轻的白矮星逐步被较重的白矮星撕碎时,它们的轨迹会变得更宽。论文的作者之一James Fuller说:“我们不肯定在这类情况下会发生发火些甚么,但发明更多如许的体系将能告诉我们,这些恒星在近间隔碰撞中能存活上去的频率。”

研究人员希冀将来可以答复的另外一个谜题是有关白矮星的温度之谜,据估计,温度更高的那颗白矮星的温度约为5万摄氏度,是太阳的9倍。之所以估测这颗白矮星如此炙热,是由于它曾经开端从伴星身上“吞食品质”,这是一个会把物质加热到极高温度的过程,这类“吸积”过程普通与X射线有关,可研究人员并没有发明任何X射线的踪迹。

Burdge说:“奇怪的是,我们并没有在这个别系中看到X射线。一种或许性是白矮星上的吸积点(物质掉落落的区域)比普通情况下的更大年夜,这就有或许招致发射出的是紫外线和可见光,而不是X射线。”

当你昂首仰望星空的时辰,假设你刚巧朝着牧夫座的偏向看,不要忘了,那边有一个闪烁的光点,那是两颗去世双星在共舞。


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